试论氯化钙造粒装置自动化控制

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年第4月第11期(中)   作者:仇广义
[导读] 对于工业领域来讲,氯化钙属于一种大宗的基本型的化工产品。随着科技的不断发展其
      仇广义
      青岛碱业发展有限公司,山东青岛,266000
      摘要:对于工业领域来讲,氯化钙属于一种大宗的基本型的化工产品。随着科技的不断发展其具体的应用也得到了相对较为广泛的拓展,对于社会的循环经济发展具有重要的影响。本文主要针对氯化钙溶液在流化造粒干燥阶段怎样有效进行自动化控制以及在此过程中所遇到的相关问题的有效处理的分析。
      关键词:氯化钙;造粒;装置;自动化
前言
      近些年来,我国氯化钙产量得到了相对较快的发展,然而在氯化钙干燥成型方面的技术发展相对较为缓慢。氯化钙干燥造粒方面的技术其主要是为了实现现阶段初级产品质量方面的有效提高,通过生产技术方面的有效升级与改进从而使得产业得以升级实现企业经济效益的扩大化。
一、关于氯化钙产品概述
      1.1氯化钙的物理与化学方面的特性
      氯化钙通常情况下是呈现着白色或者灰白色多孔块状或者呈现着粒状与蜂窝状,没有明显的臭味且味道相对较为苦涩。在应用的过程中具有相对较强的吸湿性能,在空气中进行暴露则极易出现潮解的情况。此外该类型产品在遇到水以后极易产生溶解,并且在溶解的过程中会产生大量的热量。当氯化物溶液的浓度超过其饱和值的情况下,在不同的温度环境下能够析出6水结晶氯化钙与4水结晶还有2水结晶氯化钙。氯化钙在高温环境下才能够实现将水的脱除,并且氯化钙水溶液的冰点要远远低于水。
      1.2关于氯化钙的主要来源以及具体生产方法
      对于氯化钙方面的生产来讲其主要涉及到纯碱废液回收发以及氯酸钾废液回收法还有盐酸合成法等方法。随着社会的不断发展人们对于环境保护的意识不断地增强以及国家对于环境方面的管控越来越严,因此为循环经济的发展提供了极大的机遇,从而使得氯化钙的应用得到了一定程度的推广。采用氨碱法进行对氯化钙的生产时,完成生产以后的蒸氨残液的主要成分涉及到了氯化钙与氯化钠,通常情况下生产一吨的纯碱则将会产生一吨的氯化钙。传统的处理方法主要是将该部分物质通过排入至海内的方式进行处理,因此对于海洋内的生态将会造成严重的影响。现阶段我国部分碱厂为了实现环保方面的要求从而投入了相对较大的资源从而进行对氯化钙废液方面的有效处理,以及尽可能降低其对环境方面造成的污染。近些年来随着化工领域的不断发展从而在大规模的生产过程中产生了数量巨大的副产盐酸。该部分盐酸在处理的过程中由于未能够找到相对较为合理的处理方法从而更多的是用来进行氯化钙的生产。因此一定程度上也推动了氯化钙生产技术的发展。针对氯化钙的生产来讲其在技术层面主要是由两部分组成的,一方面进行氯化硅牧业方面的合成或者精制处理,另一方面则是氯化钙的干燥成型技术,以往规模相对较大的企业通常是以结晶片状作为产品的主要形状,将氯化钙溶液通过多效蒸发的方式进行对其内部杂质的有效去除,然后在经过升膜蒸发与降膜蒸发的处理从而令溶液能够达到二水浓度,采用结片设备展开冷却结晶切片处理,然后在通过干燥设备进行有效地的烘干处理从而进行氯化钙含量方面的有效控制。对于生产规模相对小的企业来讲其通常情况下以不规则结晶块状还有无水块状为主,通过在相应的容器内进行有效地加热将氯化钙溶液温度达到170摄氏度左右,再趁热将其进行冷却处理,在其未能够完全固化的状态下,从而将结晶块的体积进行有效地调整然后等到冷却处理以后展开包装处理,或者通过采用高温烘箱进行进一步脱水处理,从而将其加工成为无水块状产品。
二、氯化钙造粒工艺流程
      氯化钙溶液在通过吸收塔还有由造粒塔内所出现的粉尘的尾气展开逆流传质传热提浓处理以后,再利用雾化泵进行有效地加压从而把其传送至造粒塔内,进而通过同送入塔中的高温热风予以直接换热从而获得颗粒状氯化钙以及具有一定粉尘的尾气。塔中的颗粒状氟化钙顺着下料管进入到了振动输送机中,从而输送到成品储存仓然后经过有效地冷却以后予以包装处理。
三、干燥造粒单元操作重要工艺参数概述
      该造粒干燥单元操作过程中主要涉及到温度还有负压以及压差等3个相对较为重要的工艺控制参数。对于花上温度来讲其主要控制的是氯化钙颗粒产品的实际质量含量同时其复查还有压差主要是反应造粒塔内颗粒的具体数量以及流化好坏的量,该方面对于流化造粒干燥的稳定运行具有重要的影响。


四、氯化钙造粒装置自动化系统的研究
      通过采用DCS系统从而实现对装置的有效升级与改造,同时根据氯化钙生产的具体情况还有物料的具体情况,如果使用气动阀或者电动阀自动控制相关参数,则极有可能出现以下几种情况:
      第一,当进行对氯化钙溶液的输送的过程中所使用的为塑料管道,该种情况下如果使用气动阀或者电动阀自动控制手段,泵需要全部打开且管道会承受极大的压力,因此应当将塑料管道换成钢衬管道,如此一方面能够一定程度上节约电力资源,另一方面则能够能够实现投资成本方面的有效控制。
      第二,对于氯化钙溶液提浓以后,在其温度降低以后会在相对较短的时间内从而形成结晶。在温度相对较低的季节内,如果气动阀或者电动阀出现不能正常开启或者突然出现故障从而关闭的情况,则将会无法实现对管道中的浓度相对较高的溶液的有效稀释处理,以至于其会在管道内形成结晶进而将会使得管道受到一定的堵塞,该种情况下将需要及时进行停止装置的运转予以有效处理。
      第三,如果使用气动阀或电动阀自动控制则需要增加控制阀,在具体的生产过程中由于氯化钙的生产会产生大量的粉尘以及一些具有极大腐蚀性的物质,从而使得气动阀或者电动阀发生无法正常运行,对于其使用期限也会造成一定程度的影响。
      面对该些因素的存在,在保持现有的设备的基础上,进行对变频设备电机转速的有效调整,进行对电机负荷控制的基础上,从而借助DCS系统进行控制软件的增加以此实现对电机转速方面的调整以及对控制参数的自动控制。面对具体运行过程中存在的变频控制存在一定的延迟性与控制精度角度的情况则能够采用设置变频设备控制数值的上下现。
五、装置自动化控制过程中的操作以及问题的处理
      在装置自动化控制的过程中,通常其装置运行的过程中,首先需要采用手动的方式进行对振动输送机变频数值方面的调节把造粒塔负压控制在相关指标之内,通过稳定一定的时间有,再进行对变频数值的有效调节从而进入到自动控制模式中,在此阶段可以将上下限制数值设置成D的上下6%以内。然后再经过手动调节的方式将花下温度控制在指标范围之内,通过一定时间的稳定以后,该环节变频数值为E%,然后将其切换成为自动控制,该节点上下限数值设置为E的上下6%之内。
      在装置自动化控制过程中对于故障的判断以及处理来讲,首先应当确保变频上限与下限数值的设置的合理性,在具体的设置过程中通常情况下需要将其温度控制在5摄氏度之内,同时需要将负压波动控制在0.6KPa左右。在进行花上温度的控制过程中当其通过设置上限,在控制氯化钙溶液进入到造粒塔的最大量的阶段花上温度是,如果此环节温度相较于设定温度要低并且超过了3摄氏度以上,那么在该种情况该下百年需要对变频器的上限值进行微调。
      当变频的上限值与下限值设置不断的情况下,然而其工艺控制参数出现异常的状态下,若是负差出现偏离的情况通常情况下需要对下料管展开有效地检查从而判断其是否存在堵塞的情况以及对负压变送器的状态进行有效地检查还有检查引压管是否存在堵塞的情况等。若是花上温度出现偏离的情况,则通畅情况下需要进行对雾化泵的运行状态进行及时的检查后还有管道的流动性以及是否存在泄露等方面进行检查。除此之外,雾化喷头口径变大以及串气还有温度计等出现异常也会造成花上温度出现偏离。
六、自动控制过程中需要注重的问题
      首先在实现自动控制的情况下需要使得氯化钙溶液在完成提浓以后氯化钙溶液槽应当相较于溶液进入造粒他的位置要低,从而尽可能的防止出现高度差造成的虹吸进而使得控制的精确程度受到严重的影响。在对装置的自动控制的具体控制参数的调节过程中,因为相关的控制参数之间存在着一定的关联性,因此在具体控制过程中根据先稳定提浓个氯化钙溶液槽的液位,在实施造粒塔内的负压的稳定,然后在进行花上温度的有效调节。
结束语
      通过进行对变频器的上限值与下限值自动控制经过对电机转速方面的改变进而对具体生产过程中的实现具体参数方面的有效调节,具有相对较高的可操作性。通过此种方式从而实现氯化钙造粒装置自动化控制,能够一定程度上降低成本以及能够有效地减少工作人员的实际工作量,从而促进企业的发展以及经济效益的提高。并且氯化钙属于现阶段发展相对较快的循环经济产品同时在实际的生活实践过程中其用途方面得以不断的拓展,该类型的产品发展空间相对较大。颗粒氯化钙属于氯化钙产品中的一种品种,在生产生活中得到了越来越多的厂家与用户的认可。
参考文献:
[1]王祥军,陈立志,芦建平.自动控制装置在氯化氢合成炉中的应用[J].聚氯乙烯,2017:49.
[2貊玉龙,曹志晔,任爱江.氯碱化工装置自动控制系统及其优化的分析[J].石河子科技,2013:43-45.
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